图8 功率模块关断时刻波形

图9 功率模块短路测试波形

表2为测试结果，结果显示SiC模块开通、关断和短路时刻的均流效果都很好，关断时刻漏极和源极之间的尖峰也被控制在安全工作区范围内。

表2 FMF750DC-66A 2并联测试结果

_	ID1(A)	ID2(A)	Δ/Ave	VDS-peak(V)
开通	828	814	1.7%	_
关断	754	754	0	2186
短路	4326	4661	7.5%	2213

4.2 杂散电感测试

基于公式4.1对本设计的换流回路杂散电感进行了测试并和设计目标进行了对比。

为了保证测试准确，在回路杂散电感的测试中用的是硅器件，因为在实测中发现硅器件的电压变化更易测量。

图10为模块1在开关过程中由杂散电感导致的电压变化ΔV，图11为模块1在图10电压变化期间的电流变化率di/dt, 按照公式4.1可以计算出其单元换流回路中的杂散电感。同理，可以计算出模块2单元换流回路中的杂散电感以及模块并联之后系统换流回路中的等效杂散电感。

图10 模块1由杂散电感引起的电压变化ΔV

图11 模块1的电流变化率di/dt

表3为杂散电感的设计目标与实测结果之间的对比，可以看出实测结果与设计目标比较接近。

表3 FMF750DC-66A 2并联杂散电感测试结果

_	设计目标	实测结果
模块1母排杂散电感（nH）	27	29
模块2母排杂散电感（nH）	27	30
并联后等效杂散电感（nH）	20	18

5.结论

本文通过实验对瞬态换流回路设计方法进行了验证。在高压碳化硅MOSFET模块并联应用中，除了对传统的参数VGS(th), VDS(on)和VSD等进行筛选以及对驱动信号的一致性进行设计之外，建议在结构设计中采用瞬态换流回路设计的方法，确保相互并联的功率模块达到良好的均流效果，并将关断时刻漏极和源极间的浪涌电压控制在安全工作区以内。

6.参考文献

[1]Zhao Zhengming, He Fanbo, Yuan Liqiang, et al. Techniques and applications of electromagnetic transient analysis in high power electronic systems[J]. Proceedings of the CSEE, 2014, 34(18):3013-3019

[2]Zhao Z M, BAI H, YUAN L Q. Transient of power pulse and its sequence in power electronics [J]. Science in China, series E: technological sciences, 2007, 50(3):351-360.

来源：三菱电机半导体